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    18．某雌雄异株的二倍体植物有红花、橙花、白花三种植株．已知雌株与雄株有M、m基因控制，花色受A、a与B、b基因的控制（A与B基因同时存在的植株开红花，二者都不存在时开白花），相关基因独立遗传且完全显性．为研究该植物的遗传，所进行的实验如下：
    实验1：利用红花植株的花粉进行离体培养获得幼苗，对幼苗进行处理，获得的正常植株全部开白花且雌株与雄株的比例约为1：1，利用橙花植株的花粉重复上述实验，结果相同．
    实验2：红花雄株与红花雌株杂交，每组杂交子代中，雌株与雄株的比例为1：1，且总出现比例约为1：2：1的红花株、橙花株、白花株．
    请回答：
    （1）对红花植株的花粉离体培养，所获得的幼苗的基因型为mab；对幼苗进行处理获得正常植株，常采用的处理方法是用秋水仙素处理单倍体幼苗，花粉离体培养获得幼苗的过程表现花粉具有全能性．
    （2）橙花雄株与橙花雌株杂交，子代中雄株的性状分离比为橙花：白花=1：1，红花雄株的基因型是mmAaBb，自然条件下，一般不存在基因型为MM的植株，其原因主要是雄株是由隐性基因m控制，因此不能产生含有M的精子．
    （3）红花雄株与红花雌株杂交，子代中红花株、橙花株与白花株的比例为1：2；1，研究者认为该性状分离比是相关基因导致花粉不育的结果，可利用测交实验进行验证，若测交实验中雌雄比例是1：1，且都表现为白花，则上述观点正确．

    分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
    2、由题意知，M（m）、A（a）、B（b）独立遗传，因此在遗传过程中遵循自由组合定律；花色受A、a与B、b基因的控制，A与B基因同时存在的植株开红花，二者都不存在时开白花，因此白花植株的基因型是aabb，红花植株的基因型是A_B_，aaB_、A_bb为橙花；由实验1可知，红花植株的花粉进行离体培养获得幼苗，对幼苗进行处理，获得的正常植株全部开白花，且雌雄比例是1：1，说明A（a）、B（b）位于常染色体上红花雄株的基因型是mmAaBb，且mAB、mAb、maB的精子不活，利用橙花植株的花粉重复上述实验，结果相同，进一步说明含有A或B的精子不活．
    3、单倍体育种的原理是染色体变异，单倍体育种过程是：花药离体培养，获得单倍体幼苗，由于单倍体高度不育，因此要用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，获得可育植株，单倍体育种的优点是明显缩短育种年限．

    解答 解：（1）由分析可知，红花植株的基因型是mmAaBb，产生的配子的类型及比例是mAB：mAb：amB：mab=1：1：1：1，其中mAB、mAb、maB不活，因此花药离体培养产生的单倍体的基因型是mab，对幼苗用秋水仙素处理后，染色体加倍，称为可育二倍体，基因型为mmaabb；花粉离体培养获得幼苗的原理是植物细胞具有全能性．
    （2）由于橙花雄株的基因型是mmAabb或毛霉aaBb，不论那一种基因型，橙花雄株产生的可育配子的基因型都是mab，橙花雌株的基因型是MmAabb（MmaaBb）二者杂交子代的基因型及比例是MmAabb：Mmaabb：mmAabb：mmaabb=1：1：1：1，其中mmAabb、mmaabb都是雄株，花色比是橙花：白花=1：1；由于雄株产生的可育配子的基因型是mab，因此红花雄株的基因型是mmAaBb；雄株是由隐性基因m控制，因此不能产生含有M的精子，因此自然条件下，一般不存在基因型为MM的植株．
    （3）如果红花雄株与红花雌株杂交，子代中红花株、橙花株与白花株的比例为1：2；1，该性状分离比是相关基因导致花粉不育的结果，则红花雄株产生的有活力的精子只有一种是mab，让其与白花雌性亲本进行测交，白花雌性亲本的基因型是Mmaabb，测交后代的基因型是Mmaabb：mmaabb=1：1，雌雄比例是1：1，且都表现为白花．
    故答案为：
    （1）mab      用秋水仙素处理单倍体幼苗   全能性
    （2）橙花：白花=1：1     mmAaBb     雄株是由隐性基因m控制，因此不能产生含有M的精子
    （3）雌雄比例是1：1，且都表现为白花

    点评 本题旨在考查学生理解基因自由组合定律的实质、花粉不育对后代性状分离比的影响、单倍体育种的过程，等知识要点，通过单倍体育种出现的性状偏离比现象，分析出不育花粉的类型是解答该题的关键，学会应用演绎推理的思路设计实验、预期结果、获取结论．

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